Tha leasachadh theicneòlasan ann an raon bathar-bog is bathar-cruaidh, nochdadh protocolaidhean conaltraidh ùra air leantainn gu leudachadh air Internet of Things (IoT). Tha an àireamh de dh ’innealan a’ fàs bho latha gu latha agus tha iad a ’gineadh tòrr dàta. Mar sin, tha feum air ailtireachd siostam goireasach a tha comasach air an dàta seo a ghiullachd, a stòradh agus a ghluasad.
A-nis thathas a’ cleachdadh seirbheisean sgòthan airson na h-adhbharan sin. Ach, faodaidh am paradigm coimpiutaireachd ceò (Fog) a tha a’ sìor fhàs mòr-chòrdte cur ri fuasglaidhean sgòthan le bhith a’ sgèileadh agus ag àrdachadh bun-structar IoT.
Tha sgòthan comasach air a’ mhòr-chuid de dh’ iarrtasan IoT a chòmhdach. Mar eisimpleir, gus sùil a thoirt air seirbheisean, giullachd luath air tomhas sam bith de dhàta a thig bho innealan, a bharrachd air an sealladh. Tha coimpiutaireachd ceò nas èifeachdaiche nuair a tha thu a’ fuasgladh dhuilgheadasan fìor-ùine. Bidh iad a’ toirt freagairt luath do dh’ iarrtasan agus glè bheag de dh’ ùine ann an giullachd dàta. Is e sin, bidh ceò a’ cur ris na “sgòthan” agus a’ leudachadh a chomasan.
Ach, tha a 'phrìomh cheist eadar-dhealaichte: ciamar a bu chòir seo uile eadar-obrachadh ann an co-theacsa IoT? Dè na protocolaidhean conaltraidh a bhios as èifeachdaiche nuair a bhios tu ag obair ann an siostam aonaichte IoT-Fog-Cloud?
A dh ’aindeoin ceannas HTTP a rèir coltais, tha àireamh mhòr de fhuasglaidhean eile air an cleachdadh ann an siostaman IoT, Ceò agus Cloud. Tha seo air sgàth gu feum IoT gnìomhachd grunn luchd-mothachaidh inneal a thoirt còmhla ri tèarainteachd, co-chòrdalachd, agus riatanasan eile luchd-cleachdaidh.
Ach gu sìmplidh chan eil aon bheachd ann mun ailtireachd iomraidh agus inbhe conaltraidh. Mar sin, is e cruthachadh protocol ùr no atharrachadh fear a th’ ann mu thràth airson gnìomhan sònraichte IoT aon de na gnìomhan as cudromaiche a tha fa chomhair na coimhearsnachd IT.
Dè na protocolaidhean a thathas a’ cleachdadh an-dràsta agus dè as urrainn dhaibh a thabhann? Feuch an dèan sinn a-mach e. Ach an toiseach, bruidhnidh sinn air prionnsapalan an eag-shiostam anns a bheil sgòthan, ceò agus eadar-lìn rudan ag eadar-obrachadh.
Ailtireachd IoT Ceò-gu-Cloud (F2C).
Is dòcha gu bheil thu air mothachadh dè an oidhirp a thathas a’ cur ann a bhith a’ sgrùdadh nam buannachdan agus na buannachdan co-cheangailte ri riaghladh snasail agus co-òrdanaichte air IoT, sgòthan agus ceò. Mura h-eil, seo trì iomairtean cunbhalachaidh: , и .
Mura deach beachdachadh roimhe seo ach ìrean 2, sgòthan agus innealan crìochnachaidh, an uairsin tha an ailtireachd a thathar a ’moladh a’ toirt a-steach ìre ùr - coimpiutaireachd ceò. Anns a ’chùis seo, faodar an ìre ceò a roinn ann an grunn fo-ìrean, a rèir mion-fhiosrachadh ghoireasan no seata de phoileasaidhean a bhios a’ dearbhadh cleachdadh diofar innealan anns na fo-ìrean sin.
Cò ris a bhiodh an tarraing seo coltach? Seo eag-shiostam àbhaisteach IoT-Fog-Cloud. Bidh innealan IoT a’ cur dàta gu frithealaichean nas luaithe agus innealan coimpiutaireachd gus fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan a dh’ fheumas latency ìosal. Anns an aon shiostam, tha uallach air sgòthan airson fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan a dh ’fheumas tòrr ghoireasan coimpiutaireachd no àite stòraidh dàta.
Faodaidh fònaichean sgairteil, uaireadairean snasail agus innealan eile a bhith nam pàirt den IoT cuideachd. Ach bidh innealan mar sin, mar riaghailt, a 'cleachdadh protocolaidhean conaltraidh seilbh bho luchd-leasachaidh mòra. Tha an dàta IoT a chaidh a chruthachadh air a ghluasad chun ìre ceò tro phròtacal REST HTTP, a bheir seachad sùbailteachd agus eadar-obrachalachd nuair a chruthaicheas tu seirbheisean RESTful. Tha seo cudromach mar thoradh air an fheum air dèanamh cinnteach à co-chòrdalachd air ais leis a’ bhun-structar coimpiutaireachd a th’ ann mar-thà a tha a’ ruith air coimpiutairean ionadail, frithealaichean no cruinneachadh frithealaichean. Bidh goireasan ionadail, ris an canar “nodan ceò,” a’ sìoladh an dàta a gheibhear agus ga phròiseasadh gu h-ionadail no ga chuir chun sgòth airson tuilleadh àireamhachaidh.
Bidh sgòthan a’ toirt taic do phròtacalan conaltraidh eadar-dhealaichte, leis an fheadhainn as cumanta AMQP agus REST HTTP. Leis gu bheil HTTP ainmeil agus air a dhealbhadh airson an eadar-lìn, faodaidh a’ cheist èirigh: “Nach bu chòir dhuinn a chleachdadh gus obrachadh le IoT agus ceò?” Ach, tha cùisean coileanaidh aig a’ phròtacal seo. Tuilleadh mu dheidhinn seo nas fhaide air adhart.
San fharsaingeachd, tha 2 mhodail de phròtacalan conaltraidh ann a tha freagarrach airson an t-siostam a tha a dhìth oirnn. Is iad sin iarrtas-freagairt agus foillseachadh-fo-sgrìobhadh. Tha a 'chiad mhodail nas aithnichte, gu h-àraidh ann an ailtireachd cleachdaiche-frithealaidh. Bidh an neach-dèiligidh ag iarraidh fiosrachadh bhon t-seirbheisiche, agus gheibh am frithealaiche an t-iarrtas, ga phròiseasadh agus a’ tilleadh teachdaireachd freagairt. Tha protocolaidhean REST HTTP agus CoAP ag obrachadh air a’ mhodail seo.
Dh'èirich an dàrna modail bhon fheum air ceangal asyncronach, sgaoilte, sgaoilte a sholarachadh eadar na stòran a tha a 'cruthachadh dàta agus luchd-faighinn an dàta seo.
Tha am modail a’ gabhail ri triùir chom-pàirtichean: foillsichear (stòr dàta), broker (neach-cuairteachaidh) agus neach-clàraidh (cuidhteas). An seo, chan fheum an neach-dèiligidh a tha ag obair mar neach-clàraidh fiosrachadh iarraidh bhon fhrithealaiche. An àite a bhith a’ cur iarrtasan, bidh e a’ fo-sgrìobhadh do thachartasan sònraichte san t-siostam tro broker, a tha an urra ri bhith a’ sìoladh a h-uile teachdaireachd a thig a-steach agus gan stiùireadh eadar foillsichearan agus luchd-aontachaidh. Agus bidh am foillsichear, nuair a thachras tachartas a thaobh cuspair sònraichte, ga fhoillseachadh chun broker, a bhios a ’cur dàta mun chuspair a chaidh iarraidh chun neach-clàraidh.
Gu bunaiteach, tha an ailtireachd seo stèidhichte air tachartas. Agus tha am modail eadar-obrachaidh seo inntinneach airson tagraidhean ann an IoT, sgòth, ceò air sgàth a chomas scalability a thoirt seachad agus an eadar-cheangal eadar diofar innealan a dhèanamh nas sìmplidhe, taic a thoirt do chonaltradh ioma-gu-iomadh fiùghantach agus conaltradh asyncronach. Am measg cuid de na protocolaidhean teachdaireachdan àbhaisteach as ainmeil a bhios a’ cleachdadh modal fo-sgrìobhadh foillseachaidh tha MQTT, AMQP, agus DDS.
Gu follaiseach, tha mòran bhuannachdan aig a’ mhodail foillseachaidh-fo-sgrìobhadh:
- Chan fheum foillsichearan agus fo-sgrìobhaichean fios a bhith aca mu dheidhinn a chèile;
- Gheibh aon neach-aontachaidh fiosrachadh bho iomadh fhoillseachadh eadar-dhealaichte, agus faodaidh aon fhoillsichear dàta a chuir gu mòran de luchd-aontachaidh eadar-dhealaichte (prionnsabal iomadach gu mòran);
- Chan fheum am foillsichear agus an neach-clàraidh a bhith gnìomhach aig an aon àm airson conaltradh, oir bidh e comasach don broker (ag obair mar shiostam ciudha) an teachdaireachd a stòradh airson teachdaichean nach eil ceangailte ris an lìonra an-dràsta.
Ach, tha neartan aig a’ mhodail freagairt iarrtas cuideachd. Ann an cùisean far nach eil comas taobh an fhrithealaiche dèiligeadh ri grunn iarrtasan teachdaiche na chùis, tha e ciallach fuasglaidhean dearbhte, earbsach a chleachdadh.
Tha protocols ann cuideachd a bheir taic don dà mhodail. Mar eisimpleir, XMPP agus HTTP 2.0, a bheir taic don roghainn “putadh frithealaiche”. Tha an IETF cuideachd air CoAP a leigeil ma sgaoil. Ann an oidhirp fuasgladh fhaighinn air an duilgheadas teachdaireachd, chaidh grunn fhuasglaidhean eile a chruthachadh, leithid protocol WebSockets no cleachdadh protocol HTTP thairis air QUIC (Ceanglaichean Eadar-lìn Quick UDP).
A thaobh WebSockets, ged a tha e air a chleachdadh gus dàta a ghluasad ann an àm fìor bho fhrithealaiche gu neach-dèiligidh lìn agus a 'toirt seachad ceanglaichean leantainneach le conaltradh dà-stiùiridh aig an aon àm, chan eil e an dùil airson innealan le goireasan coimpiutaireachd cuingealaichte. Tha QUIC cuideachd airidh air aire, leis gu bheil am protocol còmhdhail ùr a’ toirt seachad tòrr chothroman ùra. Ach leis nach eil QUIC àbhaisteach fhathast, tha e ro-luath ro-innse a chuir an sàs agus a’ bhuaidh a dh’ fhaodadh a bhith aige air fuasglaidhean IoT. Mar sin bidh sinn a’ cumail WebSockets agus QUIC ann an cuimhne le sùil air an àm ri teachd, ach cha bhith sinn ga sgrùdadh nas mionaidiche airson a-nis.
Cò an fheadhainn as giorra san t-saoghal: a’ dèanamh coimeas eadar protocolaidhean
A-nis bruidhnidh sinn mu neartan agus laigsean protocols. A’ coimhead air adhart, leig dhuinn a bhith cinnteach sa bhad nach eil stiùiriche soilleir ann. Tha cuid de bhuannachdan / eas-bhuannachdan aig gach protocol.
Ùine freagairt
Is e aon de na feartan as cudromaiche de phròtacalan conaltraidh, gu sònraichte a thaobh Internet of Things, ùine freagairt. Ach am measg nam protocalan a th’ ann mar-thà, chan eil buannaiche soilleir ann a sheallas an ìre as ìsle de dh’ ùine nuair a bhios tu ag obair fo chumhachan eadar-dhealaichte. Ach tha dòrlach de rannsachadh agus coimeas air comasan protocol.
Mar eisimpleir, sheall coimeas air èifeachdas HTTP agus MQTT nuair a bha iad ag obair le IoT gu bheil an ùine freagairt airson iarrtasan airson MQTT nas lugha na airson HTTP. Agus nuair a Nochd an ùine turas cruinn (RTT) de MQTT agus CoAP gu bheil an RTT cuibheasach de CoAP 20% nas lugha na MQTT.
Eile le RTT airson protocolaidhean MQTT agus CoAP a dhèanamh ann an dà shuidheachadh: lìonra ionadail agus lìonra IoT. Thionndaidh e a-mach gu bheil an RTT cuibheasach 2-3 tursan nas àirde ann an lìonra IoT. Sheall MQTT le QoS0 toradh nas ìsle an taca ri CoAP, agus sheall MQTT le QoS1 RTT nas àirde mar thoradh air ACKs aig na sreathan tagraidh agus còmhdhail. Airson diofar ìrean QoS, bha latency lìonra gun dùmhlachd milliseconds airson MQTT, agus ceudan de microseconds airson CoAP. Ach, is fhiach cuimhneachadh nuair a bhios tu ag obair air lìonraidhean nach eil cho earbsach, bidh MQTT a 'ruith air mullach TCP a' sealltainn toradh gu tur eadar-dhealaichte.
sheall ùine freagairt airson protocolaidhean AMQP agus MQTT le bhith ag àrdachadh an eallach pàighidh gu bheil an ìre latency cha mhòr an aon rud le eallach aotrom. Ach nuair a thathar a’ gluasad mòran dàta, tha MQTT a’ nochdadh amannan freagairt nas giorra. ann an aon eile Chaidh CoAP a choimeas ri HTTP ann an suidheachadh conaltraidh inneal-gu-inneal le innealan air an cleachdadh a bharrachd air carbadan uidheamaichte le mothachairean gas, mothachairean sìde, mothachairean àite (GPS) agus eadar-aghaidh lìonra gluasadach (GPRS). Bha an ùine a dh’ fheumar airson teachdaireachd CoAP a chuir thairis air an lìonra gluasadach cha mhòr trì tursan nas giorra na an ùine a dh’ fheumar gus teachdaireachdan HTTP a chleachdadh.
Chaidh sgrùdaidhean a dhèanamh a rinn coimeas eadar dà, ach trì protocols. Mar eisimpleir, coileanadh protocolaidhean IoT MQTT, DDS agus CoAP ann an suidheachadh tagradh meidigeach a’ cleachdadh emuladair lìonra. Rinn DDS na b’ fheàrr na MQTT a thaobh latency telemetry deuchainneach fo ghrunn dhroch shuidheachaidhean lìonra. Dh’obraich CoAP stèidhichte air UDP gu math airson tagraidhean a dh’ fheumadh amannan freagairt luath, ge-tà, leis gu robh e stèidhichte air UDP, bha call pacaid mòr ris nach robh dùil.
Bandwidth
Chaidh MQTT agus CoAP a thaobh èifeachdas leud-bann a dhèanamh mar thomhas air an àireamh iomlan de dhàta a chaidh a ghluasad gach teachdaireachd. Tha CoAP air trochur nas ìsle a nochdadh na MQTT nuair a bhios iad a’ sgaoileadh teachdaireachdan beaga. Ach nuair a thathar a’ dèanamh coimeas eadar èifeachdas protocalan a thaobh a’ cho-mheas eadar an àireamh de bytes fiosrachaidh feumail agus an àireamh iomlan de bytes a chaidh a ghluasad, thionndaidh CoAP gu bhith na b’ èifeachdaiche.
aig a’ cleachdadh MQTT, DDS (le TCP mar am protocol còmhdhail) agus leud-bann CoAP, chaidh a lorg gu robh CoAP mar as trice a’ nochdadh caitheamh leud-bann coimeasach nas ìsle, nach do mheudaich le barrachd call pacaid lìonra no barrachd latency lìonra, eu-coltach ri MQTT agus DDS, far an robh àrdachadh ann an cleachdadh leud-bann anns na suidheachaidhean a chaidh ainmeachadh. Bha suidheachadh eile a’ toirt a-steach àireamh mhòr de dh’ innealan a’ tar-chuir dàta aig an aon àm, a tha àbhaisteach ann an àrainneachdan IoT. Sheall na toraidhean gu bheil e nas fheàrr CoAP a chleachdadh airson barrachd cleachdaidh.
Fo luchd aotrom, chleachd CoAP an leud-bann as lugha, air a leantainn le MQTT agus REST HTTP. Ach, nuair a mheudaich meud nan luchdan pàighidh, bha na toraidhean as fheàrr aig REST HTTP.
Caitheamh cumhachd
Tha cùis caitheamh lùtha an-còmhnaidh air leth cudromach, agus gu sònraichte ann an siostam IoT. Ma tha Fhad ‘s a bhios MQTT agus HTTP ag ithe dealan, bidh HTTP ag ithe mòran a bharrachd. Agus tha CoAP nas motha an coimeas ri MQTT, a 'ceadachadh stiùireadh cumhachd. Ach, ann an suidheachaidhean sìmplidh, tha MQTT nas freagarraiche airson fiosrachadh iomlaid ann an lìonraidhean Internet of Things, gu sònraichte mura h-eil bacadh cumhachd ann.
Lorg deuchainn a rinn coimeas eadar comasan AMQP agus MQTT air leabaidh deuchainn lìonra gluasadach no neo-sheasmhach gun uèir gu bheil AMQP a’ tabhann barrachd comasan tèarainteachd fhad ‘s a tha MQTT nas lùth-èifeachdaiche.
Tèarainteachd
Tha tèarainteachd na chùis èiginneach eile a chaidh a thogail nuair a bhios tu a’ sgrùdadh cuspair Eadar-lìn Rudan agus coimpiutaireachd ceò / sgòthan. Tha an uidheamachd tèarainteachd mar as trice stèidhichte air TLS ann an HTTP, MQTT, AMQP agus XMPP, no DTLS ann an CoAP, agus a’ toirt taic don dà dhreach DDS.
Bidh TLS agus DTLS a’ tòiseachadh leis a’ phròiseas airson conaltradh a stèidheachadh eadar taobh an neach-dèiligidh agus an luchd-frithealaidh gus suidsichean agus iuchraichean cipher le taic a iomlaid. Bidh an dà phàrtaidh a’ barganachadh sheataichean gus dèanamh cinnteach gun tachair tuilleadh conaltraidh air seanal tèarainte. Tha an eadar-dhealachadh eadar an dà chuid ann am mion-atharrachaidhean a leigeas le DTLS stèidhichte air UDP obrachadh thairis air ceangal neo-earbsach.
aig Lorg grunn bhuileachadh eadar-dhealaichte de TLS agus DTLS gun do rinn TLS obair nas fheàrr. Bha ionnsaighean air DTLS nas soirbheachaile mar thoradh air fulangas mhearachdan.
Ach, is e an duilgheadas as motha leis na protocolaidhean sin nach deach an dealbhadh an toiseach airson an cleachdadh ann an IoT agus nach robh iad an dùil a bhith ag obair sa cheò no san sgòth. Tro bhith a’ crathadh làimhe, bidh iad a’ cur trafaic a bharrachd ris gach ionad ceangail, a bhios a’ drèanadh goireasan coimpiutaireachd. Gu cuibheasach, tha àrdachadh de 6,5% airson TLS agus 11% airson DTLS ann an os cionn an coimeas ri conaltradh gun ìre tèarainteachd. Ann an àrainneachdan làn ghoireasan, a tha mar as trice suidhichte air ìre, cha bhith seo na dhuilgheadas, ach anns a’ cheangal eadar IoT agus ìre ceò, bidh seo na chuingealachadh cudromach.
Dè a thaghadh? Chan eil freagairt soilleir ann. Tha e coltach gur e MQTT agus HTTP na protocolaidhean as gealltanach leis gu bheilear den bheachd gu bheil iad an ìre mhath nas aibidh agus fuasglaidhean IoT nas seasmhaiche an coimeas ri protocolaidhean eile.
Fuasglaidhean stèidhichte air protocol conaltraidh aonaichte
Tha mòran eas-bhuannachdan aig cleachdadh fuasgladh aon-phròtacal. Mar eisimpleir, is dòcha nach obraich protocol a tha iomchaidh airson àrainneachd cuibhrichte ann an raon aig a bheil riatanasan tèarainteachd teann. Le seo san amharc, tha sinn air ar fàgail gus cha mhòr a h-uile fuasgladh aon-phròtacal a dh’ fhaodadh a bhith ann an eag-shiostam Ceò-gu-Cloud ann an IoT, ach a-mhàin MQTT agus REST HTTP.
REST HTTP mar fhuasgladh aon-phròtacal
Tha deagh eisimpleir ann air mar a tha iarrtasan agus freagairtean REST HTTP ag eadar-obrachadh anns an àite IoT-to-Fog: . Tha na beathaichean air an uidheamachadh le mothachairean caitheamh (cleachdaiche IoT, C) agus air an smachd tro choimpiutaireachd sgòthan le siostam tuathanachais snasail (frithealaiche ceò, S).
Tha bann-cinn modh POST a’ sònrachadh a’ ghoireas airson atharrachadh (/ tuathanas / beathaichean) a bharrachd air an dreach HTTP agus an seòrsa susbaint, a tha sa chùis seo na nì JSON a’ riochdachadh an tuathanas bheathaichean a tha an siostam gu bhith a’ riaghladh (Dulcinea / bò) . Tha am freagairt bhon t-seirbheisiche a’ nochdadh gun do shoirbhich leis an iarrtas le bhith a’ cur còd inbhe HTTPS 201 (goireas air a chruthachadh). Feumaidh an dòigh GET dìreach an goireas a chaidh iarraidh san URI a shònrachadh (mar eisimpleir, /farm/animals/1), a thilleas riochdachadh JSON den bheathach leis an ID sin bhon fhrithealaiche.
Tha am modh PUT air a chleachdadh nuair a dh’ fheumar clàr ghoireasan sònraichte ùrachadh. Anns a’ chùis seo, tha an goireas a’ sònrachadh an URI airson am paramadair atharrachadh agus an luach làithreach (mar eisimpleir, a’ nochdadh gu bheil a’ bhò a’ coiseachd an-dràsta, /farm/animals/1?state=walking). Mu dheireadh, tha an dòigh DELETE air a chleachdadh co-ionann ris an dòigh GET, ach dìreach cuir às don ghoireas mar thoradh air an obrachadh.
MQTT mar fhuasgladh aon-phròtacal
Gabhamaid an aon tuathanas snasail, ach an àite REST HTTP bidh sinn a’ cleachdadh protocol MQTT. Bidh frithealaiche ionadail leis an leabharlann Mosquitto air a chuir a-steach ag obair mar broker. Anns an eisimpleir seo, tha coimpiutair sìmplidh (ris an canar am frithealaiche tuathanais) Raspberry Pi a ’frithealadh mar neach-dèiligidh MQTT, air a chuir an gnìomh tro bhith a’ stàladh leabharlann Paho MQTT, a tha gu tur co-chòrdail ri broker Mosquitto.
Bidh an neach-dèiligidh seo a’ freagairt ri còmhdach tarraing IoT a’ riochdachadh inneal le comasan mothachaidh is coimpiutaireachd. Tha an eadar-mheadhanair, air an làimh eile, a 'freagairt ri ìre nas àirde de tharraing, a' riochdachadh nód coimpiutaireachd ceò air a chomharrachadh le barrachd comas giollachd agus stòraidh.
Anns an t-suidheachadh tuathanais smart a tha san amharc, bidh an Raspberry Pi a’ ceangal ris an luathaichear, GPS, agus mothachairean teothachd agus a’ foillseachadh dàta bho na mothachairean sin gu nód ceò. Mar is dòcha gu bheil fios agad, bidh MQTT a’ làimhseachadh cuspairean mar rangachd. Faodaidh aon fhoillsichear MQTT teachdaireachdan fhoillseachadh gu seata sònraichte de chuspairean. Anns a 'chùis againn tha trì dhiubh. Airson sensor a bhios a’ tomhas an teòthachd ann an sabhal bheathaichean, taghaidh an neach-dèiligidh cuspair (tuathanas bheathaichean / seada / teòthachd). Airson mothachairean a bhios a’ tomhas àite GPS agus gluasad bheathaichean tron luath-luadair, foillsichidh an neach-dèiligidh ùrachaidhean gu (tuathanas beathach/beathach/GPS) agus (tuathanas beathach/beathach/gluasad).
Thèid am fiosrachadh seo a chuir chun broker, as urrainn a stòradh airson ùine ann an stòr-dàta ionadail gun fhios nach tig neach-aontachaidh eile le ùidh nas fhaide air adhart.
A bharrachd air an t-seirbheisiche ionadail, a bhios ag obair mar broker MQTT sa cheò agus ris am bi Raspberry Pis, ag obair mar luchd-dèiligidh MQTT, a’ cur dàta mothachaidh, is dòcha gu bheil broker MQTT eile aig ìre sgòthan. Anns a ’chùis seo, faodar am fiosrachadh a thèid a chuir chun broker ionadail a stòradh airson ùine ann an stòr-dàta ionadail agus / no a chuir chun sgòth. Tha am broker ceò MQTT san t-suidheachadh seo air a chleachdadh gus an dàta gu lèir a cheangal ri broker sgòthan MQTT. Leis an ailtireachd seo, faodaidh neach-cleachdaidh tagradh gluasadach a bhith fo-sgrìobhadh don dà bhròcair.
Ma dh ’fhailicheas an ceangal ri aon de na brocairean (mar eisimpleir, sgòth), gheibh an neach-cleachdaidh deireannach fiosrachadh bhon fhear eile (ceò). Tha seo na fheart sònraichte de shiostaman coimpiutaireachd ceò is sgòthan. Gu gnàthach, faodar an app gluasadach a rèiteachadh gus ceangal ris a’ bhròcair MQTT ceò an-toiseach, agus ma dh’ fhailicheas sin, gus ceangal ris an sgòth MQTT broker. Tha am fuasgladh seo dìreach mar aon de mhòran ann an siostaman IoT-F2C.
Fuasglaidhean ioma-phròtacal
Tha fèill mhòr air fuasglaidhean protocol singilte air sgàth gu bheil iad nas fhasa a chuir an gnìomh. Ach tha e soilleir gu bheil e ciallach diofar phròtacalan a chur còmhla ann an siostaman IoT-F2C. Is e am beachd gum faod diofar phròtacalan obrachadh aig diofar ìrean. Gabh, mar eisimpleir, trì tarraingean: na sreathan de IoT, ceò agus coimpiutaireachd neòil. Thathas den bheachd gu bheil innealan aig ìre IoT mar as trice cuibhrichte. Airson an ath-shealladh seo, smaoinichidh sinn air na h-ìrean IoT mar an fheadhainn as cuingealaichte, an sgòth as lugha cuingealaichte, agus coimpiutaireachd ceò mar "àiteigin sa mheadhan." Tha e a ’tionndadh a-mach an uairsin, eadar IoT agus tarraingean ceò, gu bheil fuasglaidhean protocol gnàthach a’ toirt a-steach MQTT, CoAP agus XMPP. Eadar ceò agus sgòth, air an làimh eile, is e AMQP aon de na prìomh phròtacalan a thathar a’ cleachdadh, còmhla ri REST HTTP, a tha mar thoradh air an sùbailteachd a tha e cuideachd air a chleachdadh eadar IoT agus sreathan ceò.
Is e am prìomh dhuilgheadas an seo eadar-obrachadh phròtacalan agus cho furasta ‘s a tha e teachdaireachdan a ghluasad bho aon phròtacal gu fear eile. Mas fheàrr, san àm ri teachd, bidh ailtireachd siostam Internet of Things le goireasan sgòthan is ceò neo-eisimeileach bhon phròtacal conaltraidh a thathar a’ cleachdadh agus nì e cinnteach gum bi deagh eadar-obrachadh eadar diofar phròtacalan.
Leis nach eil seo fìor an-dràsta, tha e ciallach protocolaidhean a chur còmhla aig nach eil eadar-dhealachaidhean mòra. Chun na crìche seo, tha aon fhuasgladh comasach stèidhichte air measgachadh de dhà phròtacal a tha a’ leantainn an aon stoidhle ailtireachd, REST HTTP agus CoAP. Tha fuasgladh eile a thathar a’ moladh stèidhichte air measgachadh de dhà phròtacal a tha a’ tabhann conaltradh foillseachaidh-fo-sgrìobhaidh, MQTT agus AMQP. Le bhith a’ cleachdadh bun-bheachdan co-chosmhail (an dà chuid brocairean cleachdaidh MQTT agus AMQP, bidh CoAP agus HTTP a’ cleachdadh REST) a’ dèanamh na measgachaidhean sin nas fhasa a bhuileachadh agus feumach air nas lugha de dh’ oidhirp amalachaidh.
Tha Figear (a) a’ sealltainn dà mhodail stèidhichte air iarrtas, HTTP agus CoAP, agus an suidheachadh a dh’ fhaodadh a bhith aca ann am fuasgladh IoT-F2C. Leis gur e HTTP aon de na protocolaidhean as aithnichte agus as aithnichte air lìonraidhean an latha an-diugh, chan eil e coltach gun tèid protocolaidhean teachdaireachd eile a chuir na àite gu tur. Am measg nan nodan a tha a’ riochdachadh innealan cumhachdach a tha nan suidhe eadar an sgòth agus an ceò, tha REST HTTP na fhuasgladh snasail.
Air an làimh eile, airson innealan le goireasan coimpiutaireachd cuibhrichte a tha a’ conaltradh eadar na sreathan Ceò agus IoT, tha e nas èifeachdaiche CoAP a chleachdadh. Is e aon de na buannachdan mòra a tha aig CoAP gu dearbh a cho-chòrdalachd le HTTP, leis gu bheil an dà phròtacal stèidhichte air prionnsapalan REST.
Tha Figear (b) a’ sealltainn dà mhodail conaltraidh foillseachaidh-fo-sgrìobhaidh san aon suidheachadh, a’ gabhail a-steach MQTT agus AMQP. Ged a dh’ fhaodadh an dà phròtacal a bhith air an cleachdadh gu beachdail airson conaltradh eadar nodan aig gach ìre tarraing às, bu chòir an suidheachadh aca a dhearbhadh stèidhichte air coileanadh. Chaidh MQTT a dhealbhadh mar phròtacal aotrom airson innealan le goireasan coimpiutaireachd cuibhrichte, gus an urrainnear a chleachdadh airson conaltradh IoT-Fog. Tha AMQP nas freagarraiche airson innealan nas cumhachdaiche, a bhiodh na b’ fheàrr ga shuidheachadh eadar nodan ceò is sgòthan. An àite MQTT, faodar am protocol XMPP a chleachdadh ann an IoT leis gu bheilear den bheachd gu bheil e aotrom. Ach chan eil e air a chleachdadh cho farsaing ann an leithid de shuidheachaidhean.
toraidhean
Chan eil e coltach gum bi aon de na protocolaidhean air an deach beachdachadh gu leòr airson a h-uile conaltradh ann an siostam a chòmhdach, bho innealan le goireasan coimpiutaireachd cuibhrichte gu frithealaichean sgòthan. Lorg an sgrùdadh gur e an dà roghainn as gealltanach a bhios luchd-leasachaidh a’ cleachdadh as motha MQTT agus RESTful HTTP. Chan e a-mhàin gu bheil an dà phròtacal seo as aibidh agus as seasmhaiche, ach tha iad cuideachd a’ toirt a-steach mòran de bhuileachadh agus goireasan air-loidhne le deagh chlàradh agus soirbheachail.
Air sgàth a sheasmhachd agus a rèiteachadh sìmplidh, tha MQTT na phròtacal a tha air a choileanadh nas fheàrr a dhearbhadh thar ùine nuair a thèid a chleachdadh aig ìre IoT le innealan cuibhrichte. Ann am pàirtean den t-siostam far nach eil conaltradh cuibhrichte agus caitheamh bataraidh na chùis, leithid cuid de raointean ceò agus a’ mhòr-chuid de choimpiutaireachd sgòthan, tha RESTful HTTP na roghainn furasta. Bu chòir aire a thoirt do CoAP cuideachd leis gu bheil e cuideachd ag atharrachadh gu luath mar inbhe teachdaireachdan IoT agus tha coltas ann gun ruig e ìre de sheasmhachd agus aibidh coltach ri MQTT agus HTTP a dh’ aithghearr. Ach tha an inbhe ag atharrachadh an-dràsta, a thig le cùisean co-chòrdalachd geàrr-ùine.
Dè eile a leughas tu air a’ bhlog?
→
→
→
→
→
Subscribe to our -channel, gus nach caill thu an ath artaigil! Bidh sinn a’ sgrìobhadh gun a bhith nas fhaide na dà uair san t-seachdain agus dìreach air gnìomhachas.
Source: www.habr.com